1、第十一章第三节真题体验直击高考【全国卷真题体验】1(1)2018全国卷，36(5)由下图可知，Li原子的第一电离能为_kJmol1，OO键键能为_kJmol1，Li2O晶格能为_kJmol1。Li2O晶胞如图所示。已知晶胞参数为0.4665 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为_gcm3(列出计算式)。(2)2018全国卷，36(5) ZnF2具有较高的熔点(872 )，其化学键类型是_。金属Zn晶体中的原子堆积方式如右图所示，这种堆积方式称为_。六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为_gcm3(列出计算式)。【答案】(1)52049829
2、08(2)离子键六方最密堆积(A型)6a2c【解析】(1)根据示意图可知Li原子的第一电离能是1040 kJmol12520 kJmol1；0.5 mol氧气转化为氧原子时吸热是249 kJ，所以OO键键能是249 kJmol12498 kJmol1；根据晶格能的定义结合示意图可知Li2O的晶格能是2908 kJmol1。根据晶胞结构可知锂原子全部在晶胞中，共计是8个，根据化学式可知氧原子个数是4个，则Li2O的密度是 gcm3。(2)根据氟化锌的熔点可以判断其为离子化合物，所以一定存在离子键。由图示，堆积方式为六方最紧密堆积，六棱柱顶点的原子是6个六棱柱共用的，面心是两个六棱柱共用，所以该六
3、棱柱中的锌原子为12236个，所以该结构的质量为665/NA g。该六棱柱的底面为正六边形，边长为a cm，底面的面积为6个边长为a cm的正三角形面积之和，根据正三角形面积的计算公式，该底面的面积为6a2 cm2，高为c cm，所以体积为6a2c cm3。最后根据密度公式计算。2(1)(2017全国卷，35节选)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a0.446 nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如左下图所示。K与O间的最短距离为_nm，与K紧邻的O个数为_，在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于_位置，O处于_位置
4、。(2)(2017全国卷，35节选)MgO具有NaCl型结构(如右上图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a0.420 nm，则r(O2)为_nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a0.448 nm，则r(Mn2)为_nm。(3)(2017全国卷，35节选)R的晶体密度为d gcm3，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为_。【答案】(1)0.44612体心棱心(2)0.1480.076(3)(或1021)【解析】(1)利用晶胞结构可知，晶胞中K与O间的最短距离为
5、晶胞面对角线的一半，即/20.446 nm；由晶胞易知，在同一平面内，与K紧邻的O个数为4，故在晶胞中与K紧邻的O个数为4312。根据KIO3的化学式以及晶胞结构可知，若I处于各顶角位置，则该晶胞中K处于体心，O处于棱心。(2)根据晶胞结构可知，每个MgO晶胞中含有Mg2：1121/44个，O2：81/861/24，根据MgO晶胞特点可得r(O2)/4a0.148 nm，而MnO晶体结构与其相似，r(Mn2)ar(O2)220.076 nm。3(2016全国卷，37节选)锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：(1)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三
6、键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是_。(2)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因：_ _。GeCl4GeBr4GeI4熔点/49.526146沸点/83.1186约400(3)Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为_，微粒之间存在的作用力是_。(4)晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0,0,0)；B为；C为。则D原子的坐标参数为_。晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a565.76 pm，其密度为_ gcm3(列出计算式即可)。【答案】(1)Ge原
7、子半径大，原子间形成的单键较长，pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成键(2)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次升高。原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强(3)sp3共价键(4)(，)107【解析】(3)晶体Ge为原子晶体，每个Ge原子与其他相邻的Ge原子间以共价键结合形成空间网状立体结构，Ge为sp3杂化。(4)结合D在晶胞内的位置可确定其坐标为(，)；由均摊法可确定该Ge晶胞中含有Ge原子为(864)个8个，则()mol73 gmol1(565.761010cm)3，解得107 gcm3。4(2015全国卷，37改编)(1)单质O有两种
8、同素异形体，其中沸点高的是_(填分子式)，原因是_；O和Na的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。(2)P和Cl反应可生成组成比为13的化合物E，E的立体构型为_，中心原子的杂化轨道类型为_。(3)化合物Cl2O的立体构型为_，中心原子的价层电子对数为_，Cl2与湿润的Na2CO3反应可制备Cl2O，其化学方程式为_。 (4)O和Na能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a0.566 nm，F的化学式为_；晶胞中O原子的配位数为_；列式计算晶体F的密度(gcm3 )：_。【答案】(1)O3O3相对分子质量较大，范德华力大分子晶体离子晶体(2)三角锥形sp3(3)V形42Cl22Na2CO
9、3H2O=Cl2O2NaHCO32NaCl(或2Cl2Na2CO3=Cl2OCO22NaCl)(4)Na2O82.27 gcm3【解析】(1)H2O和NaH的晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。(2)PCl3中含有3个成键电子对和1个孤对电子，价层电子对数为4对，即空间结构为三角锥形，中心原子P原子为sp3杂化。(3)根据价层电子对互斥理论可知Cl2O分子中孤对电子对数为2，即Cl2O为V形分子，价层电子对数为4。(4)该晶胞中两原子个数分别为864和8，即F的化学式为Na2O，位于晶胞顶点和面心的原子为O，而晶胞内部的原子为Na，O原子周围有8个等距离的Na原子，即O原子配位数为8。根据(0.
10、566107cm)362 gmol1可求出。【各省市真题体验】1(2018海南卷，19改编)下列元素或化合物的性质变化顺序正确的是()第一电离能：ClSPSi 共价键的极性：HFHClHBrHCI 晶格能：NaFNaClNaBrNaI热稳定性：MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3 A BC D【答案】B2(2016海南卷，19改编)(1)单质Cu的晶体类型为_，晶体中原子间通过_作用形成面心立方密堆积，其中Cu原子的配位数为_。(2)元素Cl的含氧酸中，酸性最强的是_(写化学式)，该酸根离子的立体构型为_。(3)Cu与Cl形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。该化合物的化学式为_，已知晶胞参
11、数a0.542 nm，此晶体的密度为_gcm3。(写出计算式，不要求计算结果，阿伏加德罗常数为NA)该化合物难溶于水但易溶于氨水，其原因是_。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为_。【答案】(1)金属晶体金属键12(2)HClO4正四面体(3)CuCl或Cu可与氨形成易溶于水的配位化合物(或配离子)Cu(NH3)42【解析】(1)单质铜的晶体类型为金属晶体，晶体中原子间通过金属键作用形成面心立方密堆积，面心立方密堆积中Cu原子的配位数为12。(2)Cl的含氧酸中，酸性最强的是HClO4，该酸根离子的中心原子Cl采取等性的sp3杂化，立体构型为正四面体。(3)
12、运用均摊法，该晶胞中Cu的个数为864，Cl的个数为4，故该化合物的化学式为CuCl，晶胞参数a0.542 nm，则gcm3 gcm3；CuCl易溶于氨水的原因是发生反应CuCl2NH3H2O=Cu(NH3)2Cl2H2O，形成了易溶于水的配合物，该配合物遇到空气被氧化成深蓝色Cu(NH3)42。3. (1)2018海南卷，9(3)四方晶系CuFeS2晶胞结构如右图所示。Cu的配位数为_，S2的配位数为 _。已知：ab0.524 nm，c1.032 nm，NA为阿伏加德罗常数的值，CuFeS2晶体的密度是_gcm3(列出计算式)。(2)(2017江苏卷，21A节选)铁氮化合物(FexNy)在磁
13、记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。乙醇的沸点高于丙酮，这是因为_。某FexNy的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(xn)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为_。图1FexNy晶胞结构示意图图2转化过程的能量变化(3)(2017海南卷，19节选)A族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题：图(a)图(b)四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2的熔点如图(a)所示。SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_。
14、结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性_、共价性_。(填“增强”“不变”或“减弱”)碳的另一种单质C60可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图(b)所示。K位于立方体的棱上和立方体的内部，此化合物的化学式为_；其晶胞参数为1.4 nm，晶体密度为_gcm3。【答案】(1)44(2)乙醇分子间存在氢键Fe3CuN(3)SiX4属于分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高减弱增强K3C602.0【解析】(2)乙醇分子间容易形成氢键，所以乙醇的沸点高于丙酮。物质本身所含能量越低越稳定，所以更稳定的Cu替代型产物为Cu替代a位置Fe型，则根据均摊法，一个晶胞中，Cu原子个数为81/81，Fe原子个数为61/23，N原子个数为1，所以化学式为Fe3CuN。(3)四卤化硅均为分子晶体，沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大，沸点越高。PbX2的沸点逐渐降低，其中PbF2为离子晶体，PbBr2、PbI2为分子晶体，故依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性减弱、共价性增强。K位于棱和体内，在晶胞中的个数为12912，C60位于顶点和面心，个数为864，化学式为K3C60，则晶胞的质量为 g，其晶胞参数为1.4 nm1.4107 cm，体积为(1.4107)3 cm3，所以密度为2.0 gcm3。